换热器--ppt课件PPT文档格式.ppt

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强度、刚度、稳定性足够；

结构合理，节省材料，成本较低；

制造、装拆、检修方便等。

4PPT课件三、不同目的的换热器三、不同目的的换热器冷却器（冷却器（cooler）冷凝器（冷凝器（condenser）蒸发器（发生相变）（蒸发器（发生相变）（evaporator）加热器（一般不发生相变）（加热器（一般不发生相变）（heater）再沸器（再沸器（reboiler）废热锅炉（废热锅炉（wasteheatboiler）5PPT课件四、换热器的基本类型四、换热器的基本类型按传热方式或工作原理分类按传热方式或工作原理分类1、混合式换热器混合式换热器（直直接接接接触触式式）通通过过冷冷热热流流体体直直接接混混合合进进行行热热量量交交换换的的设设备备称称为为混混合合式式换换热热器器，或直接式换热器，如冷却塔、气压冷凝器、在传质的同时进行传热的塔设备等。

结构简单，结构简单，传热效果好，但不能用于传热效果好，但不能用于发生反应或有影响的流体之间发生反应或有影响的流体之间局限：

只适用于允许两流体混合的场合。

图图7-1直接接触式换热器直接接触式换热器热流体热流体冷流体冷流体热流体热流体冷流体冷流体实例：

冷却塔、气压冷凝器6PPT课件2、蓄热式、蓄热式温度较高的场合，温度较高的场合，但有交叉污染，但有交叉污染，温度波动大温度波动大图图7-2蓄热式换热器蓄热式换热器冷流体冷流体冷流体冷流体热流体热流体热流体热流体蓄热式换热器利用冷热两种流体蓄热式换热器利用冷热两种流体交替交替通过换热器内的同一通通过换热器内的同一通道而进行热量传递道而进行热量传递。

局限：

不能用于两流体不允许混合的场合。

7PPT课件8PPT课件3、间壁式、间壁式重点重点又称表面式换热器又称表面式换热器利用间壁（固体壁面）进行热交换。

利用间壁（固体壁面）进行热交换。

冷热两种流体隔开，互不接触，热量冷热两种流体隔开，互不接触，热量由热流体通过间壁传递给冷流体。

由热流体通过间壁传递给冷流体。

应用最为广泛，形式多种多样，应用最为广泛，形式多种多样，如管壳式换热器、板式换热器等如管壳式换热器、板式换热器等9PPT课件二、间壁式换热器的主要类型二、间壁式换热器的主要类型间壁式换热器可分为管式换热器管式换热器和板面式换热板面式换热器器两大类。

1管式换热器管式换热器管式换热器是以管子作为传热元件的传热设备。

常用的管式换热器有套管式、蛇管式、螺旋管式和管壳式。

10PPT课件

（1）套管式换热器套管式换热器11PPT课件套管式换热器由两根不同直径、同心组装的直管和连接内管的U形弯管所组成,进行换热的两种流体分别进入内管和内、外管的环形通道进行换热（通常采用逆流方式）。

当需要较大传热面积时，可将几段套管串联排列。

优点优点：

结构简单，传热面积可调整；

缺点：

金属消耗量大，且弯管连接处易发生泄漏。

套管式换热器多用于流量较小而压力,较高的两流体传热，常用作冷却器和冷凝器。

12PPT课件

（2）蛇管式换热器蛇管式换热器蛇管式换热器由弯曲成蛇形的管子组成。

蛇管的弯曲形状有折曲形、螺旋形、方形、盘形等形状。

蛇管的材料常有钢管、有色金属管、陶质管、石墨管等。

蛇管式换热器有沉浸式和喷淋式两种结构。

13PPT课件（3）螺旋管式换热器螺旋管式换热器是由一组或多组缠绕成螺旋状的管子置于壳体之中制成的。

结构紧凑、传热面比直管大，温差应力小；

缺点缺点：

管内的清洗较困难，可用于较高粘度的流体加热或冷却。

14PPT课件（4）管壳式换热器与列管式换热器管壳式换热器是由圆柱形壳体和安装在壳体内的许多管子组成的管束构成的。

管壳式换热器是间壁式换热设备中应用最多的一种结构形式。

结构上与列管式换热器完全一样,只是使用方式不一样.区别区别：

列管式是料液走管程（就是管子里面）,冷却水走壳程（管子和壳之间）,管壳式正好相反.15PPT课件管壳式换热器16PPT课件列管式换热器17PPT课件2板面式换热器板面式换热器板面式换热器的传热元件是板面板面，其传热性能优于管式换热器。

常用的结构形式有板板式换热器、螺旋板换热器、板翅式换热器、式换热器、螺旋板换热器、板翅式换热器、板壳式换热器等。

板壳式换热器等。

18PPT课件

（1）板式换热器板式换热器由固定端板、活动端板、传热板片、密封垫片、压紧和定位装置等构成。

板式换热器的板面通常做成波形以增加刚度刚度和流体湍流程度和流体湍流程度，在板片的四周粘贴垫片，垫片的作用：

一是为了密封；

二是隔出两板片之间的流体通道。

优点：

板式换热器结构紧凑，传热效率高，便于组装和拆卸，清洗、除垢方便；

流道狭窄，处理量小，密封圈也长，流动阻力大，承压能力差，适应温差和压力都不大的场合。

19PPT课件20PPT课件21PPT课件

（2）螺旋板式换热器螺旋板换热器由螺旋板、顶盖、接管口等组成。

螺旋板由两张卷制成螺旋状的金属板制成。

螺旋板式换热器结构紧凑（单位体积内传热面积是管壳式换热器的23倍），传热效率高（可达管壳式换热器的2倍）有自冲刷作用，不易结垢；

不能承受高压，适用于粘性流体或含有固体颗粒的悬浮液的换热。

22PPT课件冷入冷入冷出冷出热入热入热出热出23PPT课件（3）板翅式换热器板翅式换热器由隔板、翅片、封条等组成，见图612（a）。

它是在两块平行金属隔板之间放置波纹状的金属导热翅片，并在其两侧边缘以封条密封而组成单元体，对各单元体进行不同的组合和适当的排列，并用钎焊焊牢，组成板束，把若干板束按需要组装，便构成不同的流型，冷、热两种流体分别流过间隔排列的冷流层和热流层进行热量传递。

传热效率很高（为管壳式换热器的310倍），单位体积内传热面积大，适应性广；

制造难度大，清洗与检修困难。

板翅片换热器可用于冷凝和蒸发，特别适应低温和超低温操作。

24PPT课件25PPT课件（4）板壳式换热器板壳式换热器由壳体和板束组成。

壳体形状随板束形状而异，多数是圆筒形，结构与管壳式壳体相似。

板束是由若干长度不等的基本元件组成。

每一元件由两块节距相等的冷轧成型的金属板条，组合并缝焊接而成。

基本元件的横截面呈现扁平状流道，板壳式换热器结构紧凑，容易清洗，压力降小，传热效率高，但制造工艺较复杂，焊接技术要求高。

板壳式换热器常用于加热、冷却、冷凝、蒸发等过程。

26PPT课件27PPT课件第二节第二节管壳式换热器管壳式换热器管壳式换热器虽然在管壳式换热器虽然在传热效率、结构紧凑性、传热效率、结构紧凑性、金属消耗量金属消耗量等方面不及板面式换热器等其他新型等方面不及板面式换热器等其他新型换热装置，但是它具有换热装置，但是它具有结构坚固、操作弹性大、结构坚固、操作弹性大、材料范围广、适应性强等自身独特材料范围广、适应性强等自身独特的优点，因而的优点，因而它能够在各种换热器的竞相发展中得以继续存在，它能够在各种换热器的竞相发展中得以继续存在，目前仍然是化工生产中换热设备的主要形式，特目前仍然是化工生产中换热设备的主要形式，特别是在别是在高温、高压和大型换热器中占有绝对优势。

高温、高压和大型换热器中占有绝对优势。

管壳式换热器由管束、管板、壳体，各种接管等主要部件组成。

根据其结构特点，可分为固定管板式、浮头式、固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式形管式、填料函式等四种形式。

等四种形式。

28PPT课件固定管板式换热器固定管板式换热器浮头式换热器浮头式换热器U形管式换热器形管式换热器填料函式换热器填料函式换热器基本类型基本类型管壳式换热器由管束、管板、壳体，各种接管等主要部件组成。

根据其结构特点，可分为固定管板式、浮头式、管板式、浮头式、U形管式、填形管式、填料函式等四种形式。

料函式等四种形式。

29PPT课件一、管壳式换热器的形式与结构一、管壳式换热器的形式与结构1固定管板式换热器固定管板式换热器固定管板式换热器的管束两端通过焊接或胀接固定在管板上。

结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。

程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。

不易清洗壳程，壳体和管束中可能产生较大的不易清洗壳程，壳体和管束中可能产生较大的热应力。

热应力。

30PPT课件为减少热应力，通常在固定管板式换热器中设置柔性元为减少热应力，通常在固定管板式换热器中设置柔性元件（如膨胀节、挠性管板等），来吸收热膨胀差。

件（如膨胀节、挠性管板等），来吸收热膨胀差。

图图7-5带膨胀节的固定管板式换热器带膨胀节的固定管板式换热器适适用用场场合合：

适适用用于于壳壳程程介介质质清清洁洁，不不易易结结垢垢，管管程程需需清清洗以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合。

洗以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合。

31PPT课件32PPT课件

（二）浮头式换热器

（二）浮头式换热器优点：

管内和管间清洗方便，不会产生热应力。

结构复杂，设备笨重，造价高，浮头端小盖在结构复杂，设备笨重，造价高，浮头端小盖在操作中无法检查。

操作中无法检查。

若浮头密封失效，将导致两种介质的若浮头密封失效，将导致两种介质的混合，混合，且不易觉察且不易觉察。

适用场合：

壳体和管束之间壁温相差较大，或介质易壳体和管束之间壁温相差较大，或介质易结垢的场合。

结垢的场合。

图图7-6浮头式换热器浮头式换热器fts1.rmfts2.rm33PPT课件图图7-7浮头结构浮头结构沟圈与浮头管板连接沟圈与浮头管板连接34PPT课件35PPT课件（三）（三）U形管式换热器形管式换热器优点：

结构简单，价格便宜，承受能力强，不会产生热应力。

管束可以抽出清洗。

布布管管少，管板利用率低，管子坏时不易更换少，管板利用率低，管子坏时不易更换。

管内清洗不便，管束中间部管内清洗不便，管束中间部分的管子难以更换分的管子难以更换适用场合：

特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。

结构：

U形管式换热器内只有一块管板，管束弯成U形，管子两端都固定在一块管板上。

图图7-8U型管式换热器型管式换热器36PPT课件U形管式换热器形管式换热器37PPT课件U形管式换热器形管式换热器38PPT课件39PPT课件40PPT课件（四）填料函式换热器（四）填料函式换热器填料函式密封填料函式密封图图7-9填料函式换热器填料函式换热器结构：

这种设备的结构特点与浮头式换热器相类似，浮头部分露在壳体以外，在浮头与壳体的滑动接触面处采用填料函式密封结构。

由于采用填料函式密封结构，使得管束在壳体轴向可以自由伸缩，不会产生壳壁与管壁热变形差而引起的热应力。

其结构较浮头式换热器简单，加工制造方便，节省材料，造价比较低廉，且管束从壳体内可以抽出，管内、管间都能进行清洗，维修方便。

41PPT课件优点：

结构简单，加工制造方便，造